چرا تغییرات آب و هوایی باعث می شود برگهای پاییزی زودتر تغییر رنگ دهند
کریس لاوتون / Unsplash
, CC BY-SA

با کوتاه شدن روزها و کاهش دما در نیمکره شمالی ، برگ ها شروع به چرخیدن می کنند. ما می توانیم از رنگ های شکوهمند پاییزی لذت ببریم در حالی که برگ ها هنوز روی درختان هستند و بعداً وقتی بیرون می رویم ، فرش قرمز ، قهوه ای و طلایی را لگد می زنیم.

با افزایش دوباره دما در بهار ، فصل رشد درختان از سر گرفته می شود. در طول ماه های گرمتر ، درختان دی اکسیدکربن را از جو گرفته و آن را در مولکول های پیچیده ذخیره می کنند و اکسیژن را به عنوان محصول جانبی آزاد می کنند. به طور خلاصه ، این فرآیند فتوسنتز است. هرچه فتوسنتز بیشتر باشد ، کربن بیشتری در آن قفل می شود.

ما می دانیم که دی اکسیدکربن عامل اصلی تغییر اوضاع است ، بنابراین هر چه بیشتر گیاهان بتوانند از جو خارج شوند ، بهتر است. با توجه به اینکه آب و هوای گرمتر به یک فصل رشد طولانی تر منجر می شود ، برخی از محققان این امر را انجام داده اند پیشنهاد که دی اکسید کربن بیشتری نسبت به دفعات قبل توسط درختان و گیاهان دیگر جذب می شود. ولی یک مطالعه جدید این نظریه را بر گردن خود انداخته و می تواند تأثیرات عمیقی در نحوه سازگاری ما با تغییرات آب و هوایی داشته باشد.

رسیدن به حد مجاز

محققان با هدایت دبورا زانی در انستیتوی فناوری فدرال سوئیس ، میزان تعیین زمان تغییر رنگ در برگهای درختان پاییزه را با رشد گیاه در بهار و تابستان قبل بررسی کردند.

دما و طول روز به طور سنتی به عنوان عامل اصلی تعیین کننده تغییر رنگ و ریزش برگها مورد قبول واقع شد برخی دانشمندان فرض کنید که دمای گرم شدن این روند را به اواخر فصل موکول می کند. با مطالعه گونه های درختان برگریز اروپایی ، از جمله شاه بلوط اسب ، توس نقره ای و بلوط انگلیسی ، نویسندگان این مطالعه جدید ثبت کردند که هر درخت در هر فصل کربن چقدر جذب می کند و در نهایت هنگام ریزش برگ چه تاثیری دارد.


گرافیک اشتراک درونی


با استفاده از داده پروژه فنولوژی پان اروپا، که برخی از درختان را تا 65 سال ردیابی کرده است ، محققان در مطالعه مشاهداتی طولانی مدت خود دریافتند که با افزایش میزان فتوسنتز ، برگها تغییر رنگ داده و در اوایل سال می افتند. به ازای هر 10٪ افزایش فعالیت فتوسنتزی در فصل رشد بهار و تابستان ، درختان به طور متوسط ​​هشت روز زودتر برگ های خود را می ریزند.

آزمایش های کنترل شده توسط آب و هوا بر روی درختان پنج ساله راش اروپایی و درختان مرغزار ژاپنی نشان می دهد که چه چیزی می تواند پشت این نتیجه غیر منتظره باشد. در این آزمایشات ، درختان در معرض آفتاب کامل ، نیم سایه یا سایه کامل قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که محدودیتی در میزان فتوسنتز وجود دارد که یک درخت می تواند در یک فصل رشد انجام دهد. فکر کنید مثل پر کردن یک سطل از آب. می توان آن را به آرامی یا سریع انجام داد ، اما وقتی سطل پر شد ، دیگر جایی برای آب باقی نمی ماند.

درختان برگریز که در پاییز برگ می ریزند ، مقدار مشخصی کربن دارند که می توانند در هر فصل جذب کنند.
درختان برگریز که در پاییز برگ می ریزند ، مقدار مشخصی کربن دارند که می توانند در هر فصل جذب کنند.
الکس استمر / شاتر استوک

این تحقیقات نشان می دهد که درختان برگریز فقط می توانند سالانه مقدار مشخصی کربن جذب کنند و با رسیدن به این حد ، دیگر نمی توان جذب کرد. در آن مرحله ، برگها تغییر رنگ می دهند. این محدودیت با در دسترس بودن مواد مغذی ، به ویژه ازت ، و ساختار فیزیکی گیاه ، به ویژه عروق داخلی که آب و مواد مغذی محلول را به اطراف منتقل می کنند ، تعیین می شود. نیتروژن یک ماده مغذی اصلی است که گیاهان برای رشد به آن نیاز دارند و اغلب مقدار نیتروژن موجود است که رشد کل را محدود می کند. به همین دلیل است که کشاورزان و باغداران برای غلبه بر این محدودیت از کودهای ازته استفاده می کنند.

در مجموع ، این محدودیت ها به این معنی است که جذب کربن در طول فصل رشد یک مکانیسم خودتنظیم است درختان و گیاهان علفی. فقط مقدار زیادی کربن می تواند جذب شود.

رنگهای اولیه پاییز

در جهانی با افزایش سطح کربن موجود در جو، این یافته های جدید حاکی از آن است که آب و هوای گرم و فصل های رشد طولانی تر اجازه نمی دهد تا درختان برگریز معتدل دی اکسید کربن بیشتری بگیرند. مدل پیش بینی کننده مطالعه نشان می دهد که تا سال 2100 ، زمانی که انتظار می رود فصول رشد درخت بین 22 تا 34 روز بیشتر باشد ، برگها بین درختان بین سه تا شش روز زودتر از حال حاضر می افتند.

این پیامدهای قابل توجهی در مدل سازی تغییرات آب و هوایی دارد. اگر بپذیریم که میزان کربن جذب شده توسط درختان برگریز در کشورهای دارای درجه حرارت مانند انگلیس بدون توجه به فصل رشد هر سال ثابت خواهد بود ، سطح دی اکسید کربن با سرعت بیشتری از آنچه پیش بینی می شد افزایش می یابد. تنها راه برای تغییر این مسئله افزایش ظرفیت جذب کربن در درختان است.

گیاهانی که از نظر مقدار نیتروژن موجود محدود نباشند ، ممکن است بتوانند برای مدت طولانی تری در آب و هوای گرم رشد کنند. اینها درختانی هستند که می توانند نیتروژن را از هوا بگیرند ، مانند سن. اما این گونه ها به دلیل کمبود نور روز و دمای سردتر ، تقریباً در همان زمان برگ های خود را از دست می دهند.

اما در حالت وارونه ، با احتمال اینکه برخی درختان برگ های خود را زودتر از دست بدهند و برخی دیگر آنها را در زمان فعلی از دست بدهند ، ممکن است احتمال طولانی شدن رنگ های پاییزی وجود داشته باشد - و زمان بیشتری برای لگد زدن به برگ ها وجود دارد.

درباره نویسندهگفتگو

فیلیپ جیمز، استاد اکولوژی، دانشگاه سالفورد

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

زندگی پس از کربن: تبدیل جهان بعدی شهرهای

by Pاتر پلاستریک، جان کلیولند
1610918495آینده شهرهای ما چیزی نیست که مورد استفاده قرار گیرد. مدل مدرن شهر که در قرن بیستم در سطح جهان قرار داشت، از اهمیت آن کاسته شده است. این مسئله نمی تواند مشکلات را که باعث ایجاد آن شد، به خصوص گرمایش جهانی، حل کند. خوشبختانه، مدل جدیدی برای توسعه شهری در شهرها به وجود آمده است تا به شدت با واقعیت های تغییرات آب و هوایی مواجه شود. این شیوه تبدیل شهرها به طراحی و استفاده از فضای فیزیکی، ایجاد ثروت اقتصادی، مصرف و دفع منابع، بهره برداری و حفظ اکوسیستم های طبیعی است و آماده شدن برای آینده است. موجود در آمازون

انقراض ششم: تاریخ غیر طبیعی

توسط الیزابت کلبرت
1250062187طی نیم میلیارد سال گذشته، پنج تن از انقراض جمعی وجود داشته است، زمانی که تنوع زندگی بر روی زمین ناگهان و به طور چشمگیری متوقف شد. دانشمندان در سراسر جهان در حال حاضر نظارت بر انقراض ششم، پیش بینی کرده اند که منحرف ترین انقراض از اثر سیارک است که از بین بردن دایناسورها. این زمان در اطراف ما، حوادث ما است. در پروسه ای که یک بار فریبنده، سرگرم کننده و عمیقا آگاه است، نیویورکر نویسنده الیزابت کلبرت به ما می گوید که چرا و چگونه انسان ها زندگی را بر روی سیاره تغییر داده اند به گونه ای که هیچ گونه گونه ای پیش از آن وجود نداشته است. کولبرت، تحقیقات متداول در نیمی از رشته ها، توصیف هایی از گونه های جذاب که قبلا از دست داده اند و تاریخ انقراض به عنوان یک مفهوم، کولبرت یک گزارش متحرک و جامع از ناپدید شدن های قبل از چشم ما را فراهم می کند. او نشان می دهد که انقراض ششم احتمالا میراث پایدار بشریت است و ما را مجبور به بازنگری در مسئله بنیادین آنچه که به معنای انسان است، بازنگری می کنیم. موجود در آمازون

جنگ آب و هوا: مبارزه برای بقا به عنوان بیش از حد جهانی

توسط گونین دایر
1851687181امواج پناهندگان آب و هوا ده ها تن از دولت های شکست خورده. جنگ تمامعیار. از یکی از تحلیل گران بزرگ ژئوپولتیک جهان، یک نگاه اجمالی به واقعیت های استراتژیک آینده نزدیک می آید، زمانی که تغییرات آب و هوایی قدرت های جهانی را نسبت به سیاست گزاف گویی بقا حفظ می کند. پیش داوری و نافذ جنگ آب و هوا یکی از مهم ترین کتاب های سال های آینده خواهد بود. آن را بخوانید و بفهمید چه چیزی را دنبال می کنید. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.